近年來，具有扁平電子帶的扭曲范德瓦爾斯異質結構，是一種可實現相關和拓撲狀態的平臺，具有高度的可控制和可調性。在基于石墨烯的莫爾異質結構中，相關的相圖和能帶拓撲取決于石墨烯層的數量以及封裝晶體的外部環境細節。在這里，我們報告了扭曲單分子雙分子層石墨烯(tMBG)系統具有多種相關的金屬態和絕緣態，以及拓撲磁態。由于其低對稱性，當施加的垂直電場從雙層指向單層石墨烯時，tMBG的相圖近似于扭曲的雙層石墨烯；當電場反轉時，tMBG的相圖近似于扭曲的雙倍雙層石墨烯。在前一種情況下，觀察到了在臨界垂直磁場上方經歷軌道驅動的絕緣躍遷相關態。在后一種情況下，觀察到了在導帶的四分之一填充處出現電可調鐵磁性，并伴有異常的霍爾效應。在零磁場下，靜電摻雜可以改變磁化方向。我們的結果建立了一個可調的tMBG平臺來研究相關態和拓撲態。
Fig. 1 tMBG的電子結構和在θ= 1.08°的器件中的傳輸。
Fig. 2 tMBG中相關狀態的傳輸特性。
Fig. 3 對于D <0，在ν= 1、2、3時的相關態的性質。
Fig. 4 在θ= 0.89°的器件中，對于D> 0，在ν= 1處的鐵磁性和aHE。
相關研究成果于2020年由哥倫比亞大學Cory R. Dean課題組，發表在Nature Physics(https://doi.org/10.1038/s41567-020-01062-6)上。原文：Electrically tunable correlated and topological states in twisted monolayer–bilayer graphene。
轉自《石墨烯雜志》公眾號：
.jpg)
